多膛炉取代回转窑、反射炉的技术先进性探析

2022-11-18

1. 概述

钼有着广泛的的用途, 主要用在钢铁工业、有色冶金、化工、农业等领域。钼的消费形式及所占的比重为:三氧化钼 (70%以上) 、钼铁 (20%左右) 、金属钼 (5%) 、钼的化合物等其他形式 (5%) 。钢铁工业消耗的钼占到钼产品总消耗量的70%~80%。钢铁工业钼的消耗主要以焙烧钼精矿、钼铁成为极为重要的添加剂。但焙烧钼精矿均需通过对钼精矿进行焙烧而制成。

2. 焙烧钼精矿工艺简述

2.1 回转窑焙烧钼精矿

回转窑焙烧钼精矿是通过吊装设备把物料运送到料仓平台, 由人力倒入料仓, 再通过螺旋给料机加入炉内, 在有一定倾角的炉子的旋转过程中物料缓慢的向炉尾移动, 在物料移动的过程中经过外部或者内部加热, 使钼精矿进行氧化脱硫反应来进行冶炼。产品由人工倒装入料罐。在钼精矿焙烧过程中, 炉况是依靠操作工经验进行观察, 炉温是靠人工烧火来进行控制。因此上说加料量、炉况检测、炉温控制等科学性较差, 即达不到准确控制。以1台φ800×14000外热式回转窑为例, 日产能约2.65吨。而1台多膛炉日产能约48吨, 相当于18台回转窑。

2.2 多膛炉焙烧钼精矿

多膛炉是通过斗式提升机、埋刮板输送机、螺旋加料机将物料送入多膛炉内, 在输出送过程中包含有计量称, 进行控制加料量, 而控制过程由计算机完成。钼精矿进入炉子后自上而下分别在12层进行不同的反应, 炉料的移动是由可控制速度的中轴带动耙臂匀速拨料, 在炉体上安装有33个燃烧器进行加热, 使物料进行反应, 燃气系统采用天然气提供补充炉内热损失。同时, 在炉体上还安装有测温和测压装置, 用来监护炉内的温度和压力, 同时把数据反馈到计算机控制系统。计算机控制系统根据反馈数据自动控制燃烧器, 调节天然气的供气量, 以及喷雾降温系统来控制炉内温度。

3 技术先进性比较

3.1 温度控制环节

首先, 外热式回转窑的测温位置安装于炉筒外测, 加热炉内, 这样所测温度不是物料反应的实际温度, 只能仅供操作工参考, 具有不准确性;其次升温和降温是靠人工操作添煤加热来完成, 调节速度慢, 则不能准确控制炉温。

多膛炉的测温装置安装于炉内, 直接测定的是料层温度, 测温相对准确。它的升温和降温可通过电子点火的燃烧器以及自动调节的燃气量的大小进行控制, 正入前已所述, 配置的33个燃烧器是通过计算机控制系统来控制燃烧热量的大小;另一方面为克服物料局部过热使炉料产生烧结导致夹生现象, 在炉内还安装有喷雾降温系统来迅速降温, 并且通过计算机系统精确控制, 这两个方面都可以根据不同反应层的炉况情况进行分别调节。通过计算机信息技术与主体设备多膛炉的有机结合, 就可以保证根据物料及炉况的不同迅速的调节温度, 且不至于偏差过大, 确保生产出合格的焙烧钼精矿产品。

3.2 压力控制环节

回转窑炉内压力就是通过一台引风机及管道上的一个阀门控制, 设备简单, 不易操作, 控制能力差。

多膛炉的炉内压力, 虽然也是通过引风机产生负压, 但在负压控制上不仅仅是通过管道上的阀门进行, 同时还有安装于炉体上的32个风门也可以来进行调节, 并且可以根据不同层的炉况进行不同的调节, 确保各炉层处于最佳的控制状态。

3.3 主体传动控制系统

由于钼焙烧的特殊性, 一旦出现停电事故, 如果炉膛的物料停止运动, 就会出现死炉, 轻则出现废品, 重则损坏设备。因此在钼焙烧中, 都不允许因停电等因素造成主传动停止运转而产生停炉的情况。

回转窑在停电情况下, 主传动停止转动时, 是靠人工盘炉来保证炉内物料运动, 并且停止了生产。这不仅增加了工人的劳动强度, 同时由于停电, 除尘系统也停止了工作, 车间的环境突然恶化, 对工人的身心健康也不利。

3.4 节能与环保

采用外热式回转窑焙烧钼精矿, 每吨综合能耗397kg标准, 而利用多膛炉生产, 每吨能耗降至234kg, 可节约能源41.21%。

外热式回转窑生产氧化钼, 是通过燃烧煤来进行加热反应, 本身就带来CO2、SO2污染, 同时产生的尾气SO2含量低, 只有1.0%~1.2%, 用于制酸成本较高, 不合算;而多膛炉是燃烧天然气进行加热反应, 污染较小;而且反应尾气含硫较高, 可达到3%左右, 进行制酸极大的降低了成本, 环保效果好。

4. 结束语

通过以上技术性分析比较, 可以看出多膛炉用于钼焙烧有较高的技术先进性和优势, 无论是设备的先进性还是工艺的优化性, 都达到了前所未有的高度, 这与其它炉型的焙烧设备无法比拟的。但是事物都是一分为二的, 多膛炉也有它的缺点, 存在着设备及附属系统较为复杂, 对工人的技术素质和责任心要求极高, 设备维护成本大, 特别是一次性投资较大, 但是这些并不能否定它的工艺技术的先进性。而这些优势表现在生产上就是产能高、污染小、环境又好, 是当代焙烧钼精矿设备最为先进的设备及工艺技术, 因而多膛炉取代回转窑及反射炉焙烧钼精矿在我国势在必行, 又是当务之急。

摘要：本文通过综合比较分析多膛炉、回转窑、反射炉焙烧钼精矿工艺, 论述了多膛炉较回转窑和反射炉具有明显的技术先进性, 进一步阐明发展和利用多膛炉技术优势是解决我国目前钼精矿焙烧产能、能耗、成本、环境等问题的必由之路。

关键词：回转窑,多膛炉,炉温,负压